物理選修人教新課標(biāo)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件

1、1勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系21知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式UEd，能夠推導(dǎo)出這一關(guān)系式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算2知道電場(chǎng)中等勢(shì)面越密集的地方(相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等)，電場(chǎng)強(qiáng)度越大3知道示波管的構(gòu)造和基本原理4了解利用電場(chǎng)使帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)的原理，能夠計(jì)算帶電粒子在電場(chǎng)中被加速后的速度和在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度、速度和側(cè)位移等. 34電勢(shì)差電勢(shì)差 場(chǎng)強(qiáng)方向場(chǎng)強(qiáng)方向 越來(lái)越低越來(lái)越低 勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 567勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng) 8勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 9101112一、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系1場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系物理量比較內(nèi)容電場(chǎng)強(qiáng)度E電

2、勢(shì)差U定義放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功跟電荷電荷量的比值定義式13物理量比較內(nèi)容電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)差U引入意義描述電場(chǎng)力的性質(zhì)描述電場(chǎng)能的性質(zhì)正負(fù)或方向是矢量，正電荷受力方向?yàn)镋的方向雖有正負(fù)、但是標(biāo)量，正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)高低聯(lián)系(1)對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)EU/d(2)U和E是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，大小取決于電場(chǎng)本身，與F、q、W無(wú)關(guān)142.三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的比較1516172處理方法：可以從動(dòng)力學(xué)和功能關(guān)系兩個(gè)角度進(jìn)行分析，其比較如下：兩個(gè)角度內(nèi)容動(dòng)力學(xué)角度功能關(guān)系角度涉及知識(shí)應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式功的公式及動(dòng)能定理選擇條件勻強(qiáng)電

3、場(chǎng)，電場(chǎng)力是恒力可以是勻強(qiáng)電場(chǎng)，也可以是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力可以是恒力，也可以是變力18特別提醒：(1)對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析、力做功情況分析，是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵(2)選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系角度考慮，應(yīng)用功能關(guān)系列式簡(jiǎn)單、方便、不易出錯(cuò)1920212223【典例1】如圖157所示，MN板間勻強(qiáng)電場(chǎng)E2.4104 N/C，方向豎直向上電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)相距10 cm，AB連線與電場(chǎng)方向夾角為60，A點(diǎn)和M板相距2 cm，求：(1)此時(shí)UAB等于多少？(2)一點(diǎn)電荷Q5108 C，它在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差為多少？若M板接地，A點(diǎn)電勢(shì)是多少？B點(diǎn)電勢(shì)是多少？2425(2)正電荷

4、在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，電勢(shì)能差為：EpEpAEpBQUAB51081 200 J6105 J.若M板接地，M板電勢(shì)為0，A點(diǎn)電勢(shì)比零低，UMAMAEdMA480 V，則A480 V，B480 V1 200 V1 680 V.答案(1)1 200 V(2)6105 J480 V1 680 V26借題發(fā)揮在勻強(qiáng)電場(chǎng)中UEd，距離d為AB沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的投影；電勢(shì)能的差即電勢(shì)能的改變可以由電場(chǎng)力做功來(lái)求解；求出某點(diǎn)的電勢(shì)可求解該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差27【變式1】對(duì)公式UEd的理解，下列說(shuō)法中正確的是()A在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其電場(chǎng)強(qiáng)度也必定大B此公式適用于所有電場(chǎng)中的問(wèn)題C在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，公

5、式中的d是通過(guò)兩點(diǎn)的等勢(shì)面間的垂直距離D在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線的方向，任何相等距離上的電勢(shì)降落必定相等28解析公式UEd只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，而d是沿電場(chǎng)線方向的距離A項(xiàng)中相同距離上的兩點(diǎn)，沒(méi)有指明是沿電場(chǎng)線方向的距離，故錯(cuò)；B項(xiàng)中公式適用范圍不對(duì)；C項(xiàng)中兩等勢(shì)面間的距離就是沿電場(chǎng)線方向的距離，C、D項(xiàng)正確答案CD29【典例2】 如圖158所示是示波管的原理示意圖電子從燈絲發(fā)射出來(lái)經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，通過(guò)加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進(jìn)入MN間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，O1O2與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右端P1點(diǎn)離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上

6、的P2點(diǎn)已知平行金屬極板MN間距離為d，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，極板的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng).30不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力，且電子離開(kāi)燈絲時(shí)的初速度可忽略不計(jì)(1)求電子通過(guò)P1點(diǎn)時(shí)偏離中心線O1O2的距離(2)若O1O2的延長(zhǎng)線交于屏上O3點(diǎn)，而P2點(diǎn)到O3點(diǎn)的距離稱(chēng)為偏轉(zhuǎn)距離y，單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離(即y/U2)稱(chēng)為示波管的靈敏度，求該示波管的靈敏度313233借題發(fā)揮要正確解答本題，必須熟練掌握示波管的工作原理和類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法34【變式2】如圖159所示，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)L1.6 cm，兩板間的距離d0.50 cm，極板的右端距離屏s3.2 cm.有一質(zhì)量m1.6101

7、0 kg的帶電液滴，以20 m/s的初速度垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)已知板間的電壓U8.0103 V，液滴打在屏上與原入射方向的偏轉(zhuǎn)距離z2.0 mm，如果不計(jì)液滴的重力，則：(1)液滴的帶電荷量大小是多少？(2)要使液滴打到屏上的偏轉(zhuǎn)距離擴(kuò)大10%，請(qǐng)你分析提出一種可行的方法353637答案(1)1.251013 C(2)見(jiàn)解析3839【典例3】 關(guān)于密立根油滴實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)問(wèn)題：1一個(gè)油滴下落太快，說(shuō)明了什么？2若平衡電壓太小，對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)有什么影響？4041答案(1)200 V(2) 200 eV4243C與兩板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D以上說(shuō)法均不正確(2)粒子(電荷數(shù)2，質(zhì)量數(shù)4)、質(zhì)子(電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)均為1)、氘核(電荷數(shù)1，質(zhì)量數(shù)2)三種帶